Circuito de aplicación prensa de grandes esfuerzos

Circuito de Aplicación de una Prensa de Grandes Esfuerzos

Aplicación global de una serie de componentes


Componentes Grupo Impulsor:

Grupo impulsor


Grupo impulsor

Bomba de cilindrada variable

servopilotada



Grupo impulsor


servopilotada

Compensador de cilindrada según la

presión



Grupo impulsor


servopilotada


presión

Válvula piloto de puesta en potencia



Grupo impulsor


servopilotada


presión


Presostato de máxima



Grupo impulsor


servopilotada


presión


Válvula de máxima

Presostato de máxima



Grupo impulsor

Grupo Actuador

Componentes Grupo Actuador:


Grupo impulsor

Grupo Actuador

Final de carrera



Grupo impulsor

Grupo Actuador

Válvula de Frenado tipo regulación de

caudal

Final de carrera



Grupo impulsor

Grupo Actuador


caudal

Final de carrera


Válvula de amortiguación


Grupo impulsor

Grupo Actuador


caudal

Final de carrera

Cilindro Buzo principal




Grupo impulsor

Grupo Actuador


caudal

Final de carrera

Cilindros Auxiliares de arrastre





Grupo impulsor

Grupo Actuador


caudal

Final de carrera



Válvula de Prellenado y Prevaciado




Grupo impulsor

Grupo Actuador


caudal

Final de carrera



Válvula de Prellenado y Prevaciado

Conjunto descompresor




Grupo impulsor

Grupo Actuador

Grupo Distribuidor

Componentes Grupo Distribuidor:


Grupo impulsor

Grupo Actuador

Distribuidor


Grupo Distribuidor


Grupo impulsor

Grupo Actuador

Distribuidor

Válvula de descarga


Grupo Distribuidor


Grupo impulsor

Grupo Actuador

Distribuidor

Válvula de descarga

Válvula de secuencia


Grupo Distribuidor


Grupo impulsor

Grupo Actuador

Grupos de Componentes:

Grupo Distribuidor


Estado inicial: Grupo Impulsor

Al estar la impulsión cerrada en distribuidor y desexcitada la válvula piloto de puesta en potencia, a través de ella se fuga a tanque un caudal pequeño.


qf



Al estar la impulsión cerrada en distribuidor y desexcitada la válvula piloto de puesta en potencia, a través de ella se fuga a tanque un caudal pequeño.

Como consecuencia aparece una perdida de carga P en el chicler, lo que provoca la activación del Compensador de cilindrada según presión, poniendo a tanque el pistón de cilindrada máxima.


Chicler


presión

P

Pistón de cilindrad

a máxima

qf



Esto provoca que el pistón de cilindrada mínima se active llevando la bomba al mínimo caudal necesario para establecer la P con que vencer al muelle del Compensador, que es un muelle débil de bajo esfuerzo, por lo que la P también es de un valor bajo.


Chicler


presión

P

Pistón de cilindrad

a máxima

Pistón de cilindrada mínima

Muelle débil

Y0

Pm = P

qf



Esto provoca que el pistón de cilindrada mínima se active llevando la bomba al mínimo caudal necesario para establecer la P con que vencer al muelle del Compensador; que es un muelle débil de bajo esfuerzo por lo que la P también es de bajo valor.

Todo esto hace que la bomba esté impulsando un mínimo caudal qf contra una presión P pequeña y, por tanto, esté consumiendo una mínima potencia Wr en el reposo.

Chicler

P

Muelle débil

Y0

Pm = P

qf



Esto provoca que el pistón de cilindrada mínima se active llevando la bomba al mínimo caudal necesario para establecer la P con que vencer al muelle del Compensador; que es un muelle débil de bajo esfuerzo por lo que la P también es de bajo valor.

Todo esto hace que la bomba esté impulsando un mínimo caudal qf contra una presión P pequeña y, por tanto, esté consumiendo una mínima potencia Wr en el reposo.

P

Pm = P

qf 600

qP W

fr


Estado inicial: Grupo Actuador

La sección llena de los cilindros auxiliares S0x está a tanque, por lo que el pilotaje de la válvula de frenado (tipo regulación de caudal) también. Esto hace que los cilindros auxiliares tengan su sección anular S1x bloqueada y por tanto el peso de la prensa esté retenido.

S0xVálvula de Frenado tipo regulación de

caudal

S1x


Estado inicial

Y0

Y2Y1


Bajada de la Prensa

Svx = S0x - S1x

Y0

Y2Y1

Si se excitan la bobina Y0 y la bobina Y1. Por excitarse Y0 ya no puede haber fuga de caudal a través del chicler, se igualan las presiones de pilotaje del compensador de cilindrada, y el pistón de cilindrada máxima deja de estar a descarga poniéndose a presión con lo que la bomba dará todo el caudal mientras no se adquiera la máxima presión que desestabilizaría de nuevo al compensador.

Como también se ha excitado la bobina Y1 el caudal de la bomba llega a la sección llena de los cilindros auxiliares y al pilotar la válvula de frenado permite la salida de caudal de la sección anular constituyendo un circuito regenerativo trabajando sobre la sección del vástago.

Si el peso de la prensa intentase un embalamiento de la velocidad la válvula de frenado no lo permitiría.

S1x

Svx

Válvula de

Frenado

S0x

Válvula de Prellenado

y Prevaciado


S0x

Svx = S0x - S1x

Y0

Y2Y1

S1x

Svx

Válvula de

Frenado

Bajada de la Prensa





y Prevaciado


Svx

Svx = S0x - S1x

Y0

Y2Y1

Válvula de

Frenado

Bajada de la Prensa





y Prevaciado


Svx

Bajada de la Prensa

Durante todo este tiempo de la bajada de la prensa por medio de un circuito regenerativo, la bomba impulsando las superficies de los vástagos auxiliares da una velocidad rápida a esta bajada arrastrando al vástago del cilindro buzo principal, lo que causa una depresión en su cámara y, por tanto, una aspiración de un gran caudal por la válvula de prellenado y prevaciado.

Y0

Y2Y1

Válvula de

Frenado


y Prevaciado


Svx

Bajada de la Prensa

Y0

Y1

Válvula de

Frenado


y Prevaciado


Svx

Tope y Primer Esfuerzo

Sp

Y0

Y2Y1

Al hacer tope el primer esfuerzo importante es de tipo dinámico, al detenerse la masa en movimiento dando un golpe que puede amortiguarse externamente, pero que aquí no se ha planteado.

A continuación aparece el esfuerzo oleohidráulico que llega hasta alcanzar la presión de la válvula de descarga la PDESC. Trabajando sobre la superficie de los dos vástagos auxiliares.

VSEC.

PST

VDESC.

S0x

S1x

SVX

)S2(P10 L VX DESC.1


Tope y Segundo Esfuerzo

Sp

Y0

Y2Y1

SVX

A partir de que se abre la válvula de descarga, se pone a tanque la sección anular de los cilindros auxiliares, propiciando que la sección llena de ambos: S0X sea la que trabaje hasta llegar a la presión de la válvula de secuencia PSEC. Llegando a la carga o esfuerzo al valor de L2:

VSEC.

PST

VDESC.

S0x

S1x

)S2(P10 L 0X SEC.2

S0x


Sp

Y0

Y2Y1

SVX

Al abrirse la válvula de secuencia se pone a presión la sección del vástago del cilindro buzo principal Sp y se logra el máximo esfuerzo de trabajo cuando se llega a la presión máxima establecida por el presostato PST. Que es cuando se considera que ya se ha realizado el trabajo, dándose entonces la orden de entrada

VSEC.

PST

VDESC.

S0x

S1x

)SS2(P10 L p 0X ST.T

S0x

Tope y Máximo esfuerzo


SVX

Sp

Y0

Y1

VSEC.

PST

VDESC.

S0x

)SS2(P10 L p 0X ST.T

S0x



Descompresión previa

Y0

Y2Y1

Si se excitan la bobina Y0 y la bobina Y2. Por excitarse Y0

tenemos todo el caudal de la bomba dispuesto a fluir y lo hará a través del distribuidor y la válvula de descarga a tanque, ya que ésta permanece abierta al estar aún a presión el cilindro principal. Un cilindro de gran tamaño y volumen que ha almacenado a partir de su propia elasticidad un pequeño volumen de aceite que puede disparar como una ballesta organizando un gran golpe de descompresión.

la válvula de frenado no lo permitiría.

S1x

S0x

VDESC.

VSEC.Válvula de Prellenado

y Prevaciado

Conjunto descompres

or



Y0

Y2Y1

Si se excitan la bobina Y0 y la bobina Y2. Por excitarse Y0

tenemos todo el caudal de la bomba dispuesto a fluir y lo hará a través del distribuidor y la válvula de descarga a tanque, ya que ésta permanece abierta al estar aún a presión el cilindro principal. Un cilindro de gran tamaño y volumen que ha almacenado a partir de su propia elasticidad un pequeño volumen de aceite que puede disparar como una ballesta organizando un gran golpe de descompresión.

La válvula de secuencia ha cerrado protegida por el antirretorno de su salida.

Con la bomba en descarga no se efectuará la entrada hasta que no se descomprime el cilindro principal hasta llegar a la presión de dicha válvula de descarga.la velocidad la válvula de frenado no lo permitiría.

S1x

S0x

VDESC.

VSEC.Válvula de Prellenado

y Prevaciado

Conjunto descompres

or


Y0

Y2Y1

A través del antirretorno y el chicler del conjunto descompresor, el cilindro principal se va descomprimiendo lentamente a tanque a través de la vía de la utilización de la sección llena del cilindro auxiliar S0x mientras baja la presión al valor de la válvula de descarga, momento en que ésta empieza a cerrar con lo cual el sistema comienza a querer impulsar la entrada del cilindro y a ser efectivo el pilotaje de la vávula de prellenado y prevaciado que aún suele llevar un sistema propio de descompresión. válvula de frenado no lo permitiría.

S1x

S0x

VSEC.


VDESC.


y Prevaciado

Conjunto descompres

or


Y0

Y2Y1

Una vez realizada la descompresión, cerrada la válvula de descarga y pilotada la válvula de prellenado y prevaciado, el caudal de la bomba se introduce en la sección anular de los cilindros auxiliares y realiza el movimiento de entrada levantando el peso de los vástagos y superando las contrapresiones de las cámaras a tanque hasta llegar al final de carrera, momento en el que se desexcitarán Y0 y Y2.

Si la del cilindro es aproximadamente 2 como debiera, tendríamos que:

S1x

S0x

Entrada de vástagos y Subida de la prensa

VDESC.


y Prevaciado

ESR

1XVX

VV

S S

Svx



Y0

Y2Y1


Estado inicial

Y0

Y2Y1

Llegamos así de nuevo al estado inicial.

frenado no lo permitiría.


Parada de Emergencia

Y0

Y2Y1


Si a causa de una emergencia se desexcitasen todas las bobinas, la masa (importante) en movimiento sería amortiguada por la válvula de amortiguación que se abriría, dejando pasar un pequeño volumen de fluido, para compensar la energía cinética de la masa por su energía de presión.

3

2

cm Vol ; bars P

m/seg. v;Kgr m

Vol.P10

1vm

2

1


Estado inicial

Repasemos los movimientos a modo rápido para generar una sensación de animación


Bajada de la Prensa


Tope y Primer Esfuerzo


Tope y Segundo Esfuerzo








Estado inicial


Cálculos del Circuito

PRENSA DE GRANDES ESFUERZOS

Usando «el libro de excel» que podrán descargar en este enlace:

Y luego yendo a su Hoja de Cálculo: PRENSA y más tarde a la de AMORTIGUACIÓN

Podrán determinar las características fundamentales de este circuito.


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